避雷器是電力系統(tǒng)中重要的電力設備之一,其類型主要有保護間隙、閥式避雷器和氧化鋅避雷器。現(xiàn)在,在電力系統(tǒng)中應用較多的是氧化鋅避雷器,與傳統(tǒng)的閥式避雷器相比,氧化鋅避雷器的電阻閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性,在工作電壓下電阻值很高,流過避雷器的電流很小,而當遭受過電壓時,電阻值很小,殘壓也很低,避雷器處于導通狀態(tài),能迅速釋放過電壓能量,能有用保護電氣設備??墒牵浞职l(fā)揮避雷器的保護可靠性,就必須依據(jù)被保護設備的具體情況,來選擇相應的避雷器,如若選擇不當,不但不能發(fā)揮其應有的效果,甚至會產(chǎn)生事端。
1選型過錯造成避雷器擊穿事端
1.1 事端經(jīng)過
某蓄能電站裝有3臺發(fā)電機電動機,機組額定電壓為13.8kV,中性點經(jīng)高阻接地。3臺機組與3臺主變壓器采用單元接線,機組與主變壓器之間設置有真空斷路器。而且電站設置了1套變頻啟動裝置供3臺機組電動工況啟動之用。為了抑制真空斷路器的操作過電壓,保護機組,3臺機組真空開關(guān)柜內(nèi)均安裝了金屬氧化鋅避雷器,其型號為HY5WS-17/50
某日02時04分,電站1號機組經(jīng)變頻器發(fā)動抽水,02時08分,1號主變低壓側(cè)C相電壓降低,變頻器毛病動作跳開輸入開關(guān),接著1號機組低壓過流維護動作,1號機組抽水發(fā)動失敗。工作人員立即停機檢查,發(fā)現(xiàn) 1號機發(fā)動母線C相避雷器被擊穿,C相單相接地,同時導致與發(fā)動母線銜接的05、06、07號開關(guān)柜內(nèi)的避雷器均有不同程度損壞。
1.2 原因分析
毛病產(chǎn)生前,機組在正常的抽水發(fā)動過程中,未進行其他操作,天氣狀況良好,通過過后的毛病錄波顯示,也未產(chǎn)生雷擊和其他過電壓現(xiàn)象。因而,產(chǎn)生避雷器擊穿,引起單相接地應該是避雷器自身毛病引起的。產(chǎn)生C相避雷器擊穿單相接地后,A、B相的電壓立即上升,形成與發(fā)動母線相連的05、06、07號開關(guān)柜內(nèi)的避雷器均產(chǎn)生了損壞。
通過檢查發(fā)現(xiàn),避雷器的選型存在問題。避雷器繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓是答應持久地施加在避雷器端子間的工頻電壓有效值,關(guān)于無空隙避雷器,運轉(zhuǎn)電壓直接作用在避雷器的電阻片上,會引起電阻片的劣化,因而,為了確保必定的使用壽命,長期作用在避雷器上的電壓不得超過避雷器的繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓,避免引起電阻片的過熱和熱崩潰。依照避雷器的挑選準則,在中性點非直接接地系統(tǒng)中,若單相接地毛病在10s以上才切除的,避雷器繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓應不小于系統(tǒng)線電壓Um。該電站發(fā)電機中性點經(jīng)高阻接地,發(fā)電機額外電壓為13.8kV,因而,挑選避雷器的繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓應不小于13.8kV。然而,該電站挑選的避雷器類型為HY5WS-17/50,此類型避雷器是配電用避雷器,不是發(fā)電機專用避雷器,其繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓只要13.6kV,低于發(fā)電機額外電壓,不滿足避雷器長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)要求。因而,該電站發(fā)電機避雷器在產(chǎn)生單相接地后大面積損壞,與避雷器繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓挑選過低有直接關(guān)系。


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